行業大能為你解答:電容系數能夠影響到的地方

　　任何電路選擇電容器時都需要注意失真問題。如果電容器在信號路徑中，就會出現這類失真。圖1是2個在信號路徑中包含電容器的典型電路。

　　圖1a是Sallen-Key帶通濾波器的第一級。在該電路中，兩個重要電容器出現在通過濾波器的信號路徑中。圖1b是一個使用R/C對驅動SAR-ADC的放大器。電容器CF在輸入信號到達ADC之前完全接觸到了該輸入信號。

　　圖1.六階帶通濾波器的第一級（a）以及使用R/C對驅動ADC的放大器（b）。

　　該失真出現的原因是標準電容器的電壓與特性相關。換句話說，電容隨所應用的電壓及頻率而變化。

　　下面是描述在一段電壓曲線上電容變化的等式：

　　C=C0（1+bVCAP），

　　其中

　　C0是標稱電容

　　VCAP是整個電容的電壓

　　b是電容器的電壓系數

　　圖2是整個電容器相關該效應的典型曲線。

　　圖2.電容器電壓系數

　　電容器輸入或輸出電荷通過相鄰阻抗，可產生一個壓降錯誤。由于電容器的充電電流與電壓相關，因此會產生一個非線性錯誤。對于正弦波來說，該錯誤包含諧波。

　　電容器電壓系數特性可能在半導體工藝技術中更為明顯。由于ADC輸入端（圖1b）有一個內部輸入R/C，因此這種失真現象也會發生在轉換器的輸入端。

　　此外，整個電容器的輸入信號頻率也會影響轉換精確度。電容值會引起失真，失真會隨頻率改變。（圖3）。

　　圖3.電容器THD+N與頻率的比較

　　該圖是幾項電容器技術特性及其總諧波失真+噪聲（SINAD）與頻率性能的比較。圖中最底下的曲線是使用C08電容器獲得的。C0G電容器數據上面的曲線是系統測量值。圖中的其它曲線來自具有不同電介質（Z5U、Y5V和X7R）的陶瓷電容器。請注意，這些類型的電容器會隨頻率變化產生明顯的非線性及信號失真。

　　圖中沒有顯示NPO類陶瓷電容器。NPO類電容器與C0G性能非常匹配。關鍵是要為C1和C2（圖1a）以及CF（圖1b）選擇正確的電容器類型。你會發現較高質量的外部電容器（CF）不會降低ADC的AC性能標準。較小內部ADC電容器（CSH）的較大電壓系數比不上較大外部電容器的較低電壓系數。

　　信號失真的形式有很多種，但如果遇到此類問題，電路信號路徑中的電容器可能是最后才考慮的問題。